Average Error: 29.2 → 16.6
Time: 5.3s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\sqrt{re \cdot re + im \cdot im}\]
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;re \le -8.215736410361959 \cdot 10^{+156}:\\ \;\;\;\;-re\\ \mathbf{elif}\;re \le 2.2296466947500767 \cdot 10^{+136}:\\ \;\;\;\;\sqrt{im \cdot im + re \cdot re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;re\\ \end{array}\]

Error

Bits error versus re

Bits error versus im

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Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Split input into 3 regimes
  2. if re < -8.215736410361959e+156

    1. Initial program 59.4

      \[\sqrt{re \cdot re + im \cdot im}\]
    2. Taylor expanded around -inf 7.2

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot re}\]
    3. Simplified7.2

      \[\leadsto \color{blue}{-re}\]

    if -8.215736410361959e+156 < re < 2.2296466947500767e+136

    1. Initial program 19.7

      \[\sqrt{re \cdot re + im \cdot im}\]

    if 2.2296466947500767e+136 < re

    1. Initial program 55.1

      \[\sqrt{re \cdot re + im \cdot im}\]
    2. Using strategy rm
    3. Applied add-sqr-sqrt55.1

      \[\leadsto \sqrt{\color{blue}{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} \cdot \sqrt{re \cdot re + im \cdot im}}}\]
    4. Applied sqrt-prod55.1

      \[\leadsto \color{blue}{\sqrt{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im}} \cdot \sqrt{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im}}}\]
    5. Taylor expanded around inf 8.1

      \[\leadsto \color{blue}{re}\]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification16.6

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;re \le -8.215736410361959 \cdot 10^{+156}:\\ \;\;\;\;-re\\ \mathbf{elif}\;re \le 2.2296466947500767 \cdot 10^{+136}:\\ \;\;\;\;\sqrt{im \cdot im + re \cdot re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;re\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2019021 
(FPCore (re im)
  :name "math.abs on complex"
  (sqrt (+ (* re re) (* im im))))

Details

Time bar (total: 4.8s)Debug log

sample23.0ms

Algorithm
intervals
Results
16.0ms256×body80valid

simplify4.0ms

Counts
1 → 1
Calls
1 calls:
Slowest
4.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))

prune9.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 27.4b

localize29.0ms

Local error

Found 2 expressions with local error:

27.4b
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
0.0b
(+ (* re re) (* im im))

rewrite8.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Rules
add-log-exp
add-sqr-sqrt
sqrt-prod
add-cube-cbrt
*-un-lft-identity
flip-+
add-exp-log
sqrt-div
add-cbrt-cube
flip3-+
pow1
pow1/2
sum-log
rem-sqrt-square
+-commutative
Counts
2 → 25
Calls
2 calls:
Slowest
4.0ms
(+ (* re re) (* im im))
3.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))

series54.0ms

Counts
2 → 6
Calls
2 calls:
Slowest
32.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
21.0ms
(+ (* re re) (* im im))

simplify192.0ms

Counts
13 → 31
Calls
13 calls:
Slowest
125.0ms
(sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im))))
38.0ms
(sqrt (+ (pow (* re re) 3) (pow (* im im) 3)))
5.0ms
(sqrt (* (cbrt (+ (* re re) (* im im))) (cbrt (+ (* re re) (* im im)))))
5.0ms
(sqrt (sqrt (+ (* re re) (* im im))))
5.0ms
(* (exp (* re re)) (exp (* im im)))

prune277.0ms

Pruning

5 alts after pruning (4 fresh and 1 done)

Merged error: 6.5b

localize12.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

27.4b
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
27.4b
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
0.5b
(* (sqrt (sqrt (+ (* re re) (* im im)))) (sqrt (sqrt (+ (* re re) (* im im)))))
0.0b
(+ (* re re) (* im im))

rewrite37.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Rules
28×sqrt-div
24×sqrt-prod
14×add-sqr-sqrt
12×add-cube-cbrt
12×*-un-lft-identity
flip-+
associate-*l*
associate-*r*
flip3-+
pow1
add-log-exp
add-exp-log
pow1/2
add-cbrt-cube
frac-times
pow-prod-up
associate-*r/
associate-*l/
pow-prod-down
rem-sqrt-square
cbrt-unprod
*-commutative
prod-exp
sqrt-unprod
pow-plus
rem-square-sqrt
sum-log
+-commutative
pow2
Counts
4 → 83
Calls
4 calls:
Slowest
22.0ms
(* (sqrt (sqrt (+ (* re re) (* im im)))) (sqrt (sqrt (+ (* re re) (* im im)))))
5.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
4.0ms
(+ (* re re) (* im im))
4.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))

series102.0ms

Counts
4 → 12
Calls
4 calls:
Slowest
32.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
32.0ms
(sqrt (+ (* re re) (* im im)))
23.0ms
(* (sqrt (sqrt (+ (* re re) (* im im)))) (sqrt (sqrt (+ (* re re) (* im im)))))
14.0ms
(+ (* re re) (* im im))

simplify2.0s

Counts
65 → 95
Calls
65 calls:
Slowest
208.0ms
(* (sqrt (sqrt (+ (* (* re re) (* re re)) (- (* (* im im) (* im im)) (* (* re re) (* im im)))))) (sqrt (sqrt (- (* re re) (* im im)))))
207.0ms
(* (sqrt (sqrt (+ (pow (* re re) 3) (pow (* im im) 3)))) (sqrt (sqrt (- (* (* re re) (* re re)) (* (* im im) (* im im))))))
175.0ms
(* (sqrt (sqrt (+ (* (* re re) (* re re)) (- (* (* im im) (* im im)) (* (* re re) (* im im)))))) (sqrt (sqrt (+ (* (* re re) (* re re)) (- (* (* im im) (* im im)) (* (* re re) (* im im)))))))
153.0ms
(* (sqrt (sqrt (- (* re re) (* im im)))) (sqrt (sqrt (+ (* (* re re) (* re re)) (- (* (* im im) (* im im)) (* (* re re) (* im im)))))))
142.0ms
(sqrt (sqrt (+ (* (* re re) (* re re)) (- (* (* im im) (* im im)) (* (* re re) (* im im))))))

prune960.0ms

Pruning

5 alts after pruning (3 fresh and 2 done)

Merged error: 6.5b

localize2.0ms

Local error

Found 0 expressions with local error:

rewrite0.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Rules
Counts
0 → 0
Calls
0 calls:
Slowest

series0.0ms

Counts
0 → 0
Calls
0 calls:
Slowest

simplify0.0ms

Counts
0 → 0
Calls
0 calls:
Slowest

prune7.0ms

Pruning

5 alts after pruning (2 fresh and 3 done)

Merged error: 6.5b

localize0.0ms

Local error

Found 0 expressions with local error:

rewrite0.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Rules
Counts
0 → 0
Calls
0 calls:
Slowest

series0.0ms

Counts
0 → 0
Calls
0 calls:
Slowest

simplify0.0ms

Counts
0 → 0
Calls
0 calls:
Slowest

prune1.0ms

Pruning

5 alts after pruning (1 fresh and 4 done)

Merged error: 6.5b

regimes371.0ms

Accuracy

57.1% (9.4b remaining)

Error of 16.6b against oracle of 7.2b and baseline of 29.2b

bsearch79.0ms

end0.0ms

sample670.0ms

Algorithm
intervals
Results
581.0ms8000×body80valid